3C行业-线头定位套管项目
客户属于通用自动化设备制造厂家,主要的服务对象是电感产品生产厂家电子产品生产厂家。套管工位属于包胶设备里面的前端工位,线圈绕线后需要往线头裸露部分套热塑管,套管之后,再缠绕绝缘胶带,完成包胶动作,输出半成品。

一、案例背景

客户需求:

绑带定位工位:固定工位拍照,检测线圈绑带的角度,给运动机构角度偏差,纠正绑带位置到固定位置。

线头定位工位:由机器人抓取产品到固定位置拍照,视觉定位伸出的两根线头位置,发给机器人角度偏差,纠正线头的位置,实现套管动作。


客户痛点或问题:

客户看重角度定位的稳定性,绑带位置和线头姿态不稳定,不容易做到稳定识别定位。


二、方案描述

项目配单表:

方案示意图及方案思路描述:


搭建与调试:


现场架设(图1):因为要预留机器人的活动空间,打光牺牲了很大的可行性。光源拉高处理导致产品的特征成像并不稳定,需要后期用软件过滤很多干扰。

绑带位置定位成像(图2):需要定位铜丝缠绕的绑带位置与产品中心所连直线的角度。则需要先定位产品中心,然后定位到绑带位置中心。产品圆形,可以以产品内圆圆心作为产品中心,而绑带的中心属于矩形区域的质心点,可以使用blod的外接矩形质心点充当位置点。因此有以下实现步骤:

   

步骤1:利用图像处理,通道转换后,内部圆的特征比对比度高,可以定位产品圆中心。

步骤2:利用图像预处理,增强包扎位置的对比稳定性,分别通过两次blod实现粗-精定位,求出包扎点的质点位置。


线头定位工位成像:如下图,需要定位两根线的顶点位置,然后计算顶点与固定角点的直线的角度。


步骤1:利用bold分析找到夹具的中心点,以此作为基准点位。


步骤2:利用直线查找模块找到夹具的两边缘直线,然后使用直线测量得到交点,如右图所示,即未夹具的角点。我们以这个点作为角度起始点。


步骤3:通过颜色通道转换和形态需处理,把线头跟背景对比度加深,可以识别出两根线头,利用blod可以把质心点作为位置修正点,利用顶点检测,识别线头的顶点,。最后利用点点测量,测量夹具角点和线头顶点的夹角,所求角度则是产品套管角度调整依据。

  

软件实现结果:如下图,套管实现后另外要重复拍照判定套管是否成功到位。



三、方案优势

客户方面:

1.客户设备工期紧张,省去了开发周期,VM软件一星期内完成了功能调试,解决了客户交期问题。

2.客户公司视觉工程师岗位空缺,VM软件应用门槛要求不高,这个项目上,客户的电气工程师和现场售后工程师也可以直接对接视觉应用任务。避开了客户视觉技术人员储备少的短板。

产品层面:

1.该产品线新研发定制机台,视觉的功能实现,是整个套管流程的主要功能。没有视觉支撑,套管工艺无法实现。

2.产品型号主要体现在线的颜色上,采用彩色相机,搭配标配的颜色转换功能可以适应不同颜色的转换,做到产品型号兼容。

公司层面:该项目,短快稳,能很好得体现软件在业界的优势,扩大软件的影响力。

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